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專(zhuān)題三 元素及其化合物 第10講 金屬及其化合物 1．(2016郴州一模)下列有關(guān)金屬及其化合物的說(shuō)法正確的是(　　) A．鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成Al(OH)3和H2O B．鈉在空氣中燃燒生成淡黃色的Na2O C．鐵在高溫下與水蒸氣反應(yīng)生成Fe2O3和H2 D．用碳酸鈉和氫氧化鈣反應(yīng)制NaOH 解析：A.鋁和氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，錯(cuò)誤；B.鈉在空氣中燃燒生成淡黃色的過(guò)氧化鈉，錯(cuò)誤；C.鐵在高溫下與水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，錯(cuò)誤；D.碳酸鈉和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，正確。 答案：D 2．下列有關(guān)金屬冶煉方法敘述正確的是(　　) A．電解氯化鎂水溶液制備鎂 B．利用鋁熱反應(yīng)制備鋁 C．加熱分解Fe2O3制備鐵 D．用火法或濕法均可制備銅 解析：電解氯化鎂水溶液的化學(xué)方程式：MgCl2＋2H2OMg(OH)2↓＋Cl2↑＋H2↑，不能制備鎂，A項(xiàng)錯(cuò)誤；鋁熱反應(yīng)是利用鋁的強(qiáng)還原性制備鎢、鉻等高熔點(diǎn)金屬的一種方法，B項(xiàng)錯(cuò)誤；冶煉鐵用熱還原法，C項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：D 3．(2016廈門(mén)模擬)一定條件下，化學(xué)常見(jiàn)物質(zhì)甲、乙之間存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系，乙是(　　) A．HCl　　　　　　 B．FeCl2 C．KOH D．NaHCO3 解析：由甲→乙發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)可知，甲、乙均為化合物，甲→乙發(fā)生化合反應(yīng)。由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，甲為化合物，不會(huì)通過(guò)化合反應(yīng)生成HCl，A不選；若乙為FeCl2，甲→乙的化合反應(yīng)應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，但不滿(mǎn)足甲→乙發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，B不選；甲為化合物，不會(huì)通過(guò)化合反應(yīng)生成KOH，C不選；若甲為碳酸鈉，與少量鹽酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成乙(碳酸氫鈉)，碳酸鈉、水、二氧化碳發(fā)生化合反應(yīng)生成乙(碳酸氫鈉)，故選D。 答案：D 4．(2014海南卷)下列除雜操作可行的是(　　) A．通過(guò)濃硫酸除去HCl中的H2O B．通過(guò)灼熱的CuO除去H2中的CO C．通過(guò)灼熱的鎂粉除去N2中的O2 D．通過(guò)水除去CO中的CO2 解析：H2也能與灼熱的CuO反應(yīng)生成Cu和H2O，B錯(cuò)誤；灼熱的Mg能與N2反應(yīng)生成Mg3N2，C錯(cuò)誤；CO2在水中的溶解度不大，故無(wú)法用水除去CO中的CO2，應(yīng)用NaOH溶液除去，D錯(cuò)誤。 答案：A 5．(2015天津卷)向盛有10 mL 1 mol/L NH4Al(SO4)2溶液的燒杯中滴加1 mol/L NaOH溶液，沉淀物質(zhì)的量隨NaOH溶液體積變化示意圖如下：(導(dǎo)學(xué)號(hào) 58870052) (1)NH4Al(SO4)2溶液中離子濃度由大到小的順序是：_________。 (2)寫(xiě)出m點(diǎn)反應(yīng)的離子方程式________________________。 (3)若NH4Al(SO4)2溶液中改加20 mL 1.2 molL－1Ba(OH)2溶液，充分反應(yīng)后，溶液中產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量為_(kāi)_________mol。 解析：(1) Al3＋比 NH水解程度更大，故離子濃度由大到小的順序是：c(SO)＞c(NH)＞c(Al3＋)＞c(H＋)＞c(OH－)。 (2)m點(diǎn)過(guò)程中加入氫氧化鈉沉淀物質(zhì)的量不變，是NH 發(fā)生了反應(yīng)，離子方程式為：NH＋OH－===NH3H2O (3)10 mL 1 mol/L NH4Al(SO4)2，溶液中Al3＋ 物質(zhì)的量為0.01 mol，NH的物質(zhì)的量為0.01 mol，SO的物質(zhì)的量為0.02 mol, 20 mL 1.2 mol/L Ba(OH)2溶液Ba2＋物質(zhì)的量為0.024 mol，OH－為0.048 mol，反應(yīng)生成沉淀為0.022 mol。 答案： (1)c(SO)＞c(NH)＞c(Al3＋)＞c(H＋)＞c(OH－)　(2)NH＋OH－===NH3H2O　(3)0.022 【考綱再現(xiàn)】 【錯(cuò)題記錄】 1.常見(jiàn)金屬元素(如Na、Al、Fe、Cu等)。 (1)了解常見(jiàn)金屬的活動(dòng)順序。 (2)了解常見(jiàn)金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)及其應(yīng)用。 (3)了解合金的概念及其重要應(yīng)用。 2．以上各部分知識(shí)的綜合應(yīng)用。 1．(2016全國(guó)Ⅲ卷)化學(xué)在生活中有著廣泛的應(yīng)用，下列對(duì)應(yīng)關(guān)系錯(cuò)誤的是(　　)(導(dǎo)學(xué)號(hào) 58870146) 選項(xiàng) 化學(xué)性質(zhì) 實(shí)際應(yīng)用 A Al2(SO4)3和小蘇打反應(yīng) 泡沫滅火器滅火 B 鐵比銅金屬性強(qiáng) FeCl3腐蝕Cu刻制印刷電路板 C 次氯酸鹽具有氧化性 漂白粉漂白織物 D HF與SiO2反應(yīng) 氫氟酸在玻璃器皿上刻蝕標(biāo)記 解析：A項(xiàng)，Al2(SO4)3與NaHCO3在溶液中能發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)，生成Al(OH)3沉淀和CO2氣體，能滅火；B項(xiàng)，2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，只能說(shuō)明還原性Cu強(qiáng)于Fe2＋，無(wú)法說(shuō)明Fe與Cu的金屬性強(qiáng)弱；C項(xiàng)，次氯酸鹽具有強(qiáng)氧化性，可以漂白織物；D項(xiàng)，氫氟酸與玻璃的主要成分SiO2反應(yīng)，生成SiF4氣體和水，故氫氟酸可以刻蝕玻璃。 答案：B 2．(2015江蘇卷)在給定條件下，下列選項(xiàng)中所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能一步實(shí)現(xiàn)的是(　　) A．粗硅SiCl4Si B．Mg(OH)2MgCl2(aq)Mg C．Fe2O3FeCl3(aq)無(wú)水FeCl3 D．AgNO3(aq)Ag(NH3)2]OH(aq)Ag 解析：A.Si＋2Cl2SiCl4↑，SiCl4＋2H2Si＋4HCl，故正確；B.工業(yè)上制備Mg，是電解熔融狀態(tài)的氯化鎂，故B錯(cuò)誤；C.FeCl3是強(qiáng)酸弱堿鹽，直接加熱蒸發(fā)最終得到的是氧化鐵，故C錯(cuò)誤；D.蔗糖是非還原性糖，不能與銀氨溶液反應(yīng)，故D錯(cuò)誤。 答案：A 3．(2016海南模擬)下列敘述Ⅰ和Ⅱ均正確并且有因果關(guān)系的是(　　)(導(dǎo)學(xué)號(hào) 58870147) 選項(xiàng) 敘述Ⅰ 敘述Ⅱ A Fe3＋有氧化性 Fe2(SO4)3可作凈水劑 B 濃硫酸有腐蝕性 常溫下濃硫酸不能用鐵罐盛裝 C Cl2是非金屬單質(zhì) Cl2能使?jié)駶?rùn)的有色布條褪色 D 熔融狀態(tài)的Al2O3中有自由移動(dòng)的Al3＋和O2－ 電解熔融狀態(tài)的Al2O3制備Al 解析：鐵離子具有氧化性，硫酸鐵的凈水作用是利用鐵離子水解生成的氫氧化鐵膠體吸附懸浮雜質(zhì)，敘述Ⅰ和Ⅱ均正確，但無(wú)因果關(guān)系，故A錯(cuò)誤；濃硫酸具有強(qiáng)腐蝕性，常溫下鐵、鋁在濃硫酸中發(fā)生鈍化，常溫下濃硫酸能用鐵罐盛裝，敘述Ⅰ正確，敘述Ⅱ錯(cuò)誤，無(wú)因果關(guān)系，故B錯(cuò)誤；氯氣是非金屬單質(zhì)，氯氣遇到濕潤(rùn)的有色布條，氯氣和水反應(yīng)生成的次氯酸具有漂白性，可以使布條褪色，敘述Ⅰ和Ⅱ均正確，無(wú)因果關(guān)系，故C錯(cuò)誤；氧化鋁是離子化合物，熔融時(shí)電離出離子，利用電解熔融的氧化鋁制備金屬鋁，敘述Ⅰ和敘述Ⅱ正確并且有因果關(guān)系，故D正確。 答案：D 4．(2016上海卷)下列各組混合物，使用氫氧化鈉溶液和鹽酸兩種試劑不能分離的是(　　) A．氧化鎂中混有氧化鋁 B．氯化鋁溶液中混有氯化鐵 C．氧化鐵中混有二氧化硅 D．氯化亞鐵溶液中混有氯化銅 解析：A.MgO是堿性氧化物與NaOH溶液不能反應(yīng)，而Al2O3是兩性氧化物，可以與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生NaAlO2，過(guò)濾后洗滌，就得到純凈的MgO；B.向溶液中加入過(guò)量的NaOH溶液，氯化鐵變?yōu)镕e(OH)3沉淀，氯化鋁變?yōu)镹aAlO2，過(guò)濾，然后向溶液中加入適量的鹽酸，當(dāng)沉淀達(dá)到最大值中，過(guò)濾，得到Al(OH)3，再分別向兩種物質(zhì)的沉淀中加入適量的鹽酸溶解，就得到氯化鋁溶液，除去了雜質(zhì)；C.二氧化硅是酸性氧化物，可以與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)，而氧化鐵與NaOH溶液不能發(fā)生反應(yīng)，加入過(guò)量的NaOH溶液，然后過(guò)濾洗滌，就得到純凈的氧化鐵，向?yàn)V液中加鹽酸，過(guò)濾出的沉淀受熱分解得SiO2；D.二者都可以與NaOH發(fā)生反應(yīng)，當(dāng)再向得到的沉淀中加入鹽酸時(shí)，二者都溶解，不能分離、提純二者，正確。 答案：D 5．(2015課標(biāo)全國(guó)Ⅰ卷)下列實(shí)驗(yàn)中，對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象以及結(jié)論都正確且兩者具有因果關(guān)系的是(　　) 選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象 結(jié)論 A 將稀硝酸加入過(guò)量鐵粉中，充分反應(yīng)后滴加KSCN溶液 有氣體生成，溶液呈血紅色 稀硝酸將Fe氧化為Fe3＋ B 將銅粉加入1.0 mol/L Fe2(SO4)3溶液中 溶液變藍(lán)、有黑色固體出現(xiàn) 金屬鐵比銅活潑 C 用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙仔細(xì)打磨過(guò)的鋁箔在酒精燈上加熱 熔化后的液態(tài)鋁滴落下來(lái) 金屬鋁的熔點(diǎn)較低 D 將0.1 mol/L MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀產(chǎn)生，再滴加0.1 mol/L CuSO4溶液 先有白色沉淀生成，后變?yōu)闇\藍(lán)色沉淀 Cu(OH)2的溶度積比Mg(OH)2 的小 解析：A.稀硝酸與過(guò)量的鐵粉反應(yīng)，生成硝酸亞鐵、NO氣體、水，無(wú)鐵離子生成，所以加入KSCN溶液后，不變紅色，現(xiàn)象錯(cuò)誤；B.Cu與硫酸鐵發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成硫酸銅和硫酸亞鐵，無(wú)黑色固體出現(xiàn)，現(xiàn)象錯(cuò)誤；C.鋁在空氣中加熱生成的氧化鋁熔點(diǎn)較高，所以?xún)?nèi)部熔化的鋁不會(huì)滴落，錯(cuò)誤；D.硫酸鎂與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀，再加入硫酸銅溶液，則生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀，沉淀的轉(zhuǎn)化符合由溶解度小的向溶解度更小的沉淀轉(zhuǎn)化，所以氫氧化銅的溶度積比氫氧化鎂的溶度積小，正確。 答案：D 6．向含Al2(SO4)3和AlCl3的混合溶液中逐滴加入1 mol/L Ba(OH)2溶液至過(guò)量，加入Ba(OH)2溶液的體積和所得沉淀的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖，下列說(shuō)法不正確的是(　　)(導(dǎo)學(xué)號(hào) 58870148) A．圖中C點(diǎn)鋁元素存在形式是Al(OH)4]－ B．向D點(diǎn)溶液中通入CO2氣體，立即產(chǎn)生白色沉淀 C．原混合溶液中cAl2(SO4)3]∶c(AlCl3)＝1∶2 D．OA段反應(yīng)的離子方程式為：2Al3＋＋3SO＋3Ba2＋＋8OH－===2Al(OH)4]－＋3BaSO4↓ 解析：C點(diǎn)為BaSO4沉淀，其物質(zhì)的量為3 mol，此時(shí)鋁元素以Al(OH)4]－的形式存在；B點(diǎn)為Al(OH)3和BaSO4沉淀，Al(OH)3的物質(zhì)的量為7 mol－3 mol＝4 mol，故原混合液中有1 mol Al2(SO4)3，AlCl3為4 mol－1 mol2＝2 mol，即cAl2(SO4)3]∶c(AlCl3)＝1∶2；OA段反應(yīng)的離子方程式為：2Al3＋＋3SO＋3Ba2＋＋6OH－===3BaSO4↓＋2Al(OH)3↓。 答案：D 7．將三種黑色粉末組成的混合物加入到足量的某熱濃酸中，充分反應(yīng)后得到藍(lán)綠色溶液和兩種氣體。將從藍(lán)綠色溶液中分離得到的鹽與0.15 mol還原鐵粉恰好反應(yīng)完全，可得淺綠色溶液和6.4 g紅色沉淀；將上述生成的兩種氣體通入足量飽和NaHCO3溶液中，仍然收集到兩種氣體，據(jù)此推斷黑色粉末可能為(　　) A．物質(zhì)的量：FeS∶CuO∶Fe＝1∶1∶1 B．物質(zhì)的量：C∶CuO∶Fe＝3∶2∶2 C．質(zhì)量：MnO2∶CuO∶C＝5.5∶8∶12 D．質(zhì)量：Fe∶C∶CuO＝7∶5∶3 解析：根據(jù)“上述生成的兩種氣體通入足量飽和NaHCO3溶液中，仍然收集到兩種氣體”知酸是濃硝酸，最后的氣體是二氧化碳和NO2，則固體含C；另外，根據(jù)得到紅色沉淀知固體含氧化銅，根據(jù)Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu知生成0.1 mol Cu，消耗Fe 0.1 mol，則另外消耗的0.05 mol的Fe應(yīng)該是與Fe3＋反應(yīng)了，而且n(Fe3＋)＝0.1 mol，n(Fe)∶n(Cu)＝1∶1，綜上所述選項(xiàng)B符合題意。 答案：B 8．A、B、C三種物質(zhì)中均含有同一種元素，它們之間有如下圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分反應(yīng)物已略去)。 (1)若A是一種兩性氧化物，B的水溶液呈酸性，請(qǐng)寫(xiě)出反應(yīng)①和反應(yīng)④(由A一步轉(zhuǎn)化為B或C)的離子方程式：反應(yīng)①_____________________________________________________； 反應(yīng)④________________________________________________。 (2)若反應(yīng)①為置換反應(yīng)，反應(yīng)④為化合反應(yīng)，C物質(zhì)大量存在于海水中，是人體生理活動(dòng)不可缺少的物質(zhì)。工業(yè)上可以用C來(lái)制取A或B，請(qǐng)寫(xiě)出這兩個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式：C→A______________； C→B________________________________________________； (3)若反應(yīng)①②③均為化合反應(yīng)，反應(yīng)④為置換反應(yīng)。當(dāng)A為一種金屬單質(zhì)時(shí)，請(qǐng)寫(xiě)出反應(yīng)②和③可能的離子方程式：②__________________________；③____________________。 解析：(1)高中階段具有兩性的氧化物為Al2O3，Al2O3與H＋反應(yīng)生成Al3＋和H2O(反應(yīng)①)，Al2O3與OH－反應(yīng)生成AlO和H2O(反應(yīng)④)，AlO與過(guò)量的H＋反應(yīng)生成Al3＋和H2O(反應(yīng)③)，Al3＋與過(guò)量的OH－反應(yīng)生成AlO和H2O(反應(yīng)②)。 (2)首先確定C為NaCl，電解熔融態(tài)NaCl生成Na、Cl2，電解飽和NaCl溶液生成NaOH、H2、Cl2，故A為Na，B為NaOH。 (3)金屬元素中，鐵的價(jià)態(tài)變化復(fù)雜，所以首先聯(lián)想A為Fe，F(xiàn)e可與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2(反應(yīng)④)，F(xiàn)eCl2與Cl2反應(yīng)生成FeCl3(反應(yīng)③)，F(xiàn)eCl3與Fe反應(yīng)生成FeCl2(反應(yīng)②)，F(xiàn)e可與Cl2反應(yīng)生成FeCl3(反應(yīng)①)。 答案：(1)Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O　Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O (2)2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑　2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ (3)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋　2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－(或2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－) 9．(2016海南卷)KAl(SO4)212H2O(明礬)是一種復(fù)鹽，在造紙等方面應(yīng)用廣泛。實(shí)驗(yàn)室中，采用廢易拉罐(主要成分為Al，含有少量的Fe、Mg雜質(zhì))制備明礬的過(guò)程如圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)題：(導(dǎo)學(xué)號(hào) 58870149) (1)為盡量少引入雜質(zhì)，試劑①應(yīng)選用________(填標(biāo)號(hào))。 A．HCl溶液　　　　B．H2SO4溶液 C．氨水 D．NaOH溶液 (2)易拉罐溶解過(guò)程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)____________ ______________________________________________________。 (3)沉淀B的化學(xué)式為_(kāi)_______；將少量明礬溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是_____________________________________________。 (4)已知：KW＝1.010－14，Al(OH)3AlO＋H＋＋H2O　K＝2.010－13。Al(OH)3溶于NaOH溶液反應(yīng)的平衡常數(shù)等于________。 解析：(1)易拉罐(主要成分為Al，含有少量的Fe、Mg雜質(zhì))，它們都是比較活潑的金屬，都可以與酸發(fā)生反應(yīng)，而Al可以與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)變?yōu)镹aAlO2進(jìn)入溶液，而Fe、Mg不能與堿發(fā)生反應(yīng)，所以要以易拉罐為原料制取明礬，應(yīng)該用強(qiáng)堿NaOH溶液溶解，選項(xiàng)D正確；(2)易拉罐溶解過(guò)程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，反應(yīng)的離子方程式是：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑；(3)濾液A的主要成分是NaAlO2，向其水溶液中加入NH4HCO3溶液，發(fā)生HCO＋AlO＋H2O===Al(OH)3↓＋CO，所以沉淀B的化學(xué)式為Al(OH)3；將少量明礬溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是Al3＋發(fā)生水解反應(yīng)，消耗水電離產(chǎn)生的OH－，當(dāng)最終達(dá)到平衡時(shí)溶液中c(H＋)＞c(OH－)，所以溶液顯酸性。(4)由已知得Al(OH)3溶于NaOH溶液反應(yīng)的平衡常數(shù)： K＝＝＝＝20。 答案：(1)D　(2)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ (3)Al(OH)3　Al3＋水解，使溶液中H＋濃度增大　(4)20 10．氯化銅、氯化亞銅是重要的化工原料，廣泛地用作有機(jī)合成催化劑。 實(shí)驗(yàn)室中以粗銅(含雜質(zhì)Fe)為原料，某種制備銅的氯化物的流程如下。 按要求回答下列問(wèn)題：(導(dǎo)學(xué)號(hào) 58870150) (1)操作①的名稱(chēng)是________，檢驗(yàn)溶液2中是否含有雜質(zhì)離子的試劑是________。操作②需在氯化氫氣流中經(jīng)過(guò)加熱濃縮、________、過(guò)濾、洗滌、干燥。 (2)上述流程中，所得固體1需要加稀鹽酸溶解，其理由是 ______________________________________________________； 溶液1可加試劑X用于調(diào)節(jié)pH以除去雜質(zhì)， X可選用下列試劑中的(填序號(hào))________。 a．NaOH b．NH3H2O c．CuO d．CuSO4 (3)反應(yīng)②是向溶液2中通入一定量的SO2，加熱一段時(shí)間后生成CuCl白色沉淀。寫(xiě)出制備CuCl的離子方程式：_______________。 解析：(1)經(jīng)過(guò)操作①得到固體和溶液，所以該操作為過(guò)濾；雜質(zhì)Fe與Cl2反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Fe3＋，所以用KSCN溶液檢驗(yàn)；熱溶液經(jīng)過(guò)冷卻結(jié)晶可得到晶體。 (2)CuCl2和FeCl3均為強(qiáng)酸弱堿鹽，能發(fā)生水解反應(yīng)，水解產(chǎn)物均有HCl，加稀鹽酸溶解，能抑制氯化銅、氯化鐵水解；試劑X作用為消耗H＋，調(diào)節(jié)pH使雜質(zhì)Fe3＋轉(zhuǎn)化為沉淀而除去，CuSO4不能消耗H＋，NaOH與NH3H2O會(huì)產(chǎn)生新的雜質(zhì)離子，CuO既能消耗H＋，又不會(huì)產(chǎn)生新雜質(zhì)，故c項(xiàng)正確。 (3)溶液2含有CuCl2，通入一定量的SO2，生成白色沉淀CuCl，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，SO2為還原劑，被氧化為SO，所以離子方程式為：2Cu2＋＋2Cl－＋SO2＋2H2O2CuCl↓＋4H＋＋SO 答案：(1)過(guò)濾　KSCN溶液　冷卻結(jié)晶(結(jié)晶)　(2)抑制氯化銅、氯化鐵水解　c (3)2Cu2＋＋2Cl－＋SO2＋2H2O2CuCl↓＋4H＋＋SO 11．(2016衡水模擬)鐵、鋁、銅等金屬及其化合物在日常生活中應(yīng)用廣泛，請(qǐng)根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)回答問(wèn)題： (1)生鐵中含有一種鐵碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空氣中高溫煅燒，生成有磁性的固體Y，將Y溶于過(guò)量鹽酸，所得溶液中含有的大量陽(yáng)離子是____________________________________________。 (2)某溶液中有Mg2＋、Fe2＋、Al3＋、Cu2＋四種離子，向其中加入過(guò)量的NaOH溶液后，過(guò)濾，將濾渣高溫灼燒并將灼燒后的固體投入到過(guò)量的稀鹽酸中，所得溶液與原溶液相比，溶液中大量減少的陽(yáng)離子是________。 A．Mg2＋ B．Fe2＋ C．Al3＋ D．Cu2＋ (3)氧化鐵是重要工業(yè)顏料，用廢鐵屑制備它的流程如下： 回答下列問(wèn)題： ①操作Ⅰ的名稱(chēng)是________，操作Ⅱ的名稱(chēng)是________。 ②寫(xiě)出在空氣中煅燒FeCO3的化學(xué)方程式__________________ ______________________________________________________。 (4)有些同學(xué)認(rèn)為用酸性KMnO4溶液滴定也能進(jìn)行鐵元素含量的測(cè)定，其反應(yīng)如下： 5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。 a．稱(chēng)取2.85 g綠礬(FeSO47H2O)產(chǎn)品，溶解，在250 mL容量瓶中定容； b．量取25.00 mL待測(cè)溶液于錐形瓶中； c．用硫酸酸化的0.010 00 mol/L KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)，消耗KMnO4溶液體積的平均值為20.00 mL。 ①實(shí)驗(yàn)前，首先要精確配制一定物質(zhì)的量濃度的KMnO4溶液250 mL，配制時(shí)需要的儀器除天平、玻璃棒、燒杯、膠頭滴管外，還需______________________________________________________。 ②某同學(xué)設(shè)計(jì)的下列滴定方式，最合理的是________(夾持部分略去)(填字母序號(hào))。 ③計(jì)算上述樣品中FeSO47H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_______。 解析：(1)磁性固體Y為四氧化三鐵，溶于過(guò)量鹽酸中，其反應(yīng)的離子方程式為：Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O。所以溶液中含有的大量陽(yáng)離子是Fe2＋、Fe3＋、H＋。 (2)該轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示： 故大量減少的離子有Al3＋、Fe2＋。 (3)①經(jīng)操作Ⅰ得到濾液和濾渣，故該操作為過(guò)濾。結(jié)合產(chǎn)品為Fe2O3，則逆推知經(jīng)煅燒產(chǎn)生。為防止其中會(huì)有雜質(zhì)混入，應(yīng)對(duì)沉淀進(jìn)行洗滌，再經(jīng)干燥處理。 ②煅燒過(guò)程中，分解產(chǎn)生的FeO被空氣中的氧氣氧化為Fe2O3。 (4)①配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液需要容量瓶，所以答案為250 mL的容量瓶。 ②酸性高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性，能腐蝕橡膠管，所以應(yīng)用酸式滴定管盛裝酸性高錳酸鉀溶液。 ③5(FeSO47H2O)～5Fe2＋～MnO 5278 g　　　　　　　　　1 mol m　　　　　0.010 00 mol/L0.02 L　　m＝0.278 g 則綠礬產(chǎn)品總質(zhì)量為m′＝0.278 g＝2.78 g，樣品中FeSO47H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.78 g/2.85 g100%＝97.5%。 答案：(1)Fe2＋、Fe3＋、H＋　(2)B、C　(3)①過(guò)濾　洗滌?、?FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2 (4)①250 mL容量瓶　②b?、?7.5%